KR20160082995A - 광촉매 재료를 얻는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 및 상기 기판의 제1 면 상에 침착된 티타늄 산화물로부터 제조된 적어도 하나의 얇은 층을 포함하는 재료를 얻는 방법에 관한 것이며, 여기서 상기 방법은 - 티타늄 산화물로부터 제조되는 적어도 하나의 얇은 층을 침착시키는 단계, - 상기 티타늄 산화물로부터 제조된 얇은 층의 상부에 탄소로부터 제조되는 무기 임시 보호 층을 침착시키는 단계, - 재료를 350℃ 초과의 온도에서 열 처리하는 단계를 포함한다.

Description

광촉매 재료를 얻는 방법 {METHOD FOR OBTAINING A PHOTOCATALYTIC MATERIAL}
본 발명은 특히 유리 기판 상에 침착된 티타늄 산화물 기재의 얇은 무기 층 분야에 관한 것이다. 더 특히, 본 발명은 결정화된 티타늄 산화물 기재의 얇은 층을 포함하는 자가-세정 재료를 얻는 방법에 관한 것이다.
얻는 재료에 특별한 성질, 예를 들어, 주어진 파장 범위의 방사선의 반사 또는 흡수의 광학적 성질, 특별한 전기 전도 성질, 또는 그 밖에 세정 용이 또는 재료의 자가-세정 가능성과 관련된 성질을 주기 위해 특히 편평한 또는 약간 굴곡된 유리로 제조된 기판 상에 많은 얇은 층이 침착된다.
이 얇은 층은 보통 무기 화합물을 기재로 한다: 산화물, 질화물, 또는 다르게는 금속. 그의 두께는 일반적으로 수 나노미터부터 수백 나노미터까지 다양하고, 따라서 그것을 "얇다"고 말한다.
티타늄 산화물 기재의 얇은 층은 자외 방사선 작용 하에서 유기 화합물의 열화 및 물 유출 작용 하에서 광물 오염 (분진)의 제거를 용이하게 함으로써 자가-세정한다는 독특한 특징을 갖는다.
이 층은 그것이 적어도 부분적으로 결정화된 상태로 있을 때 그의 성질 중 일부가 개선되는 것이 관찰되는 독특한 특징을 갖는다. 일반적으로, 이 층의 결정화 정도 (결정화된 재료의 중량 비율 또는 부피 비율) 및 결정립의 크기 (또는 X-선 회절 방법에 의해 측정되는 가간섭성 회절 도메인의 크기)를 최대화하거나, 또는 심지어 일부 경우에서는 특별한 결정학적 형태를 촉진하는 것이 추구된다.
유기 화합물의 열화 면에서는 아나타제 형태로 결정화된 티타늄 산화물이 무정형 티타늄 산화물 또는 루틸 또는 브루카이트 형태로 결정화된 티타늄 산화물보다 훨씬 더 효과적인 것으로 알려져 있다.
특히 유리 기판 상에 얇은 층을 침착시키기 위해 산업적 규모로 흔히 이용되는 한 방법은 마그네트론 스퍼터링 방법이다. 이 방법에서는, 침착될 화학 원소를 포함하는 표적 근처에서 고진공 하에서 플라즈마가 생성된다. 플라즈마의 활성 종이 표적에 충격을 가함으로써 상기 원소를 떼어내고, 이 원소들이 기판 상에 침착되어 요망되는 얇은 층을 형성한다. 층이 표적으로부터 떼어낸 원소와 플라즈마에 함유된 기체 사이의 화학 반응으로부터 얻은 재료로 이루어질 때 이 방법을 "반응성"이라고 말한다. 따라서, 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법으로 금속성 티타늄 표적 또는 TiOx (x <2)로 제조된 세라믹 표적 및 산소 기재 플라즈마 기체를 이용함으로써 티타늄 산화물 층을 침착시키는 것이 알려져 있다. 이 방법의 주된 이점은 일반적으로 동일한 한 장치에서 기판을 다양한 표적 아래에서 연속으로 주행하게 함으로써 동일한 라인에서 층들의 매우 복잡한 스택을 침착시킬 가능성에 있다.
마그네트론 스퍼터링 방법의 산업적 실시 동안에, 특히 기판의 주행 속도가 높을 때 (이것은 일반적으로 경제적 이유 때문에 요망됨), 기판은 그대로 주위 온도이거나 또는 보통의 온도 상승 (80℃ 미만)을 겪는다. 그러나, 이점인 것으로 보일 수 있는 것이 위에서 언급한 층의 경우에는 단점을 구성하는데, 그 이유는 관련된 낮은 온도가 일반적으로 충분한 결정 성장을 허용하지 않기 때문이다. 매우 특히, 이것은 작은 두께의 얇은 층 및/또는 매우 높은 융점을 갖는 재료로 이루어진 층의 경우에 적용된다. 따라서, 이 방법에 따라서 얻은 층은 주로 또는 심지어 완전히 무정형 또는 나노결정질 (결정립의 평균 크기가 수 나노미터 미만임)이고, 요망되는 결정화 정도 또는 요망되는 결정립 크기를 얻기 위해서는 열 처리가 필요한 것으로 드러난다.
가능한 열 처리는 침착 동안, 또는 침착 후 마그네트론 라인을 떠날 때 기판을 재가열하는 데 있다.
출원 WO 2009/136110은 기판 상에 침착된 얇은 티타늄 산화물 층을 결정화하는 방법을 개시한다. 이 방법 동안에, 결정화될 얇은 층을 지니는 면 반대쪽에 있는 기판의 면은 150℃ 초과의 온도로 가열되지 않는다. 이 특성은 얇은 층의 가열에 특수하게 맞춘 가열 방법을 선택함으로써 얻어진다. 목적은 고온 처리를 수행할 필요가 없는 것이다.
구체적으로, 본 발명은 템퍼링, 어닐링 및/또는 굽힘 유형의 고온 처리로 처리된 재료에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 고온 처리는 기판이 350℃ 초과, 바람직하게는 400℃ 초과, 또는 심지어 500℃ 초과의 온도로 가열되는 처리를 의미하는 것으로 이해한다. 이 고온은 유리 기판의 경우에는 연화점 초과의 온도에 상응한다.
보통, 그러한 열 처리는 결정화 정도, 결정립 크기 및 결정학적 형태 면에서 만족스러운 결정화를 갖는 얇은 티타늄 산화물 층을 얻는 결과를 초래해야 한다. 자가-세정 능력은 얇은 티타늄 산화물 층의 결정화 질에 직접적으로 의존한다.
그러나, 고온 열 처리로 처리된 재료의 자가-세정 능력에 관해서 상당한 차이가 관찰된다. 자가-세정 능력이 예상되는 것보다 낮다. 이 차이를 설명할 수 있는 이유는 많다.
열 처리는 일반적으로 기판 상에 얇은 층이 침착된 부위가 아닌 부위에서 수행된다. 따라서, 코팅된 기판은 저장 및 수송 단계를 거치고, 그 동안에 화학물질 오염 또는 기계적 손상이 일어날 수 있다. 그러나, 무엇보다도, 열 처리에 관해서, 특히 최대 온도, 온도 상승 경사, 처리 횟수 및 처리가 수행되는 환경과 관련해서 상당한 변화가 있다.
열 처리의 모든 조건을 제어하는 것이 가능하지 않은 한에 있어서, 그러면, 고온 열 처리 때문에 자가-세정 성질을 획득하지만 상기 열 처리 사이에 존재할 수 있는 변화와 독립적인 높은 자가-세정 능력을 갖는 재료를 얻는 것을 가능하게 하는 방법을 제안하는 것이 필요한 것으로 드러난다.
이 목적으로, 본 발명의 대상은
- 티타늄 산화물 기재의 적어도 하나의 얇은 층을 침착시키는 단계,
- 상기 티타늄 산화물 기재의 얇은 층의 상부에 탄소-기재 무기 임시 보호 층을 침착시키는 단계,
- 재료를 350℃, 바람직하게는 400℃ 초과의 온도에서 열 처리하는 단계
를 포함하는, 기판 및 상기 기판의 제1 면 상에 침착된 티타늄 산화물 기재의 적어도 하나의 얇은 층을 포함하는 재료를 얻는 방법이다.
임시 보호 층은 티타늄 산화물 기재의 얇은 층의 상부에 침착된다. 이 경우에 그것은 상층(overlayer)이다. 이 임시 보호 층은 열 처리 동안에 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 제거된다.
열 처리는 바람직하게는 템퍼링, 장시간 (열 소크(heat soak)) 어닐링 또는 굽힘 작업으로 이루어진다.
본 발명은 열 처리 조건에 상관없이 고온 열 처리 동안에 티타늄 산화물 층의 더 효과적인 국지적 가열을 허용하는 탄소 기재의 무기 상층의 존재를 기초로 한다. 긍정적 효과는 상기 임시 보호 층의 흡수 성질 및 주위 환경 (산소, 가능한 오염물)으로부터 티타늄 산화물 층의 보호에 기인할 수 있다. 에너지 흡수 및 생성 및 흡수된 및/또는 생성된 에너지 전달 현상 때문에, 균일한 결정화를 촉진하기 위해서 티타늄 산화물 층에 제공되는 최종 에너지가 티타늄 산화물의 단독 열 처리에 의해 제공되는 것보다 크다.
임시 보호 층은 티타늄 산화물에 유리한 에너지 제공자로서 작용한 후 그것이 그 자체로는 (초기 형태로는) 최종 재료의 일부가 아니라는 의미에서 임시라고 말한다.
이 임시 층의 존재는 빛 투과율을 감소시킨다. 그러나, 임시 보호 층은 열 처리 동안 적어도 부분적으로 또는 심지어 완전히 산화되어 가시 범위에서 적어도 부분적으로 투명해진다. 열 처리 동안에 이 층의 제거 후에 빛 투과율이 증가한다.
본 발명의 방법에 따라서 얻은 재료는 높은 자가-세정 능력을 가지고, 그 결과로 좋은 광촉매 성질 및 초친수성 성질, 선택된 열 처리 유형에 따라서 체계적으로 얻는 성질을 갖는다.
임시 보호 층은 열 처리 이전의 모든 단계 동안에 코팅된 기판의 보호 및 특히, 보관, 수송 및 변환, 예컨대 절단 및 형상화 단계 동안에 생성될 수 있는 긁힘 및 결함의 제한이라는 이점을 갖는다.
"상기 기판의 제1 면 상에 침착된"이라는 표현은 층이 반드시 기판 바로 위에 침착되는 것을 의미하는 것으로 이해할 필요는 없다. 명세서의 나머지에서 설명하는 바와 같이, 기판과 티타늄 산화물 기재의 층 사이에 하나 이상의 부층(sublayer)이 삽입될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
본 발명에 따른 방법을 이용해서 얻는 결정화 정도는 높다. 재료의 총 질량에 대한 결정화된 재료의 질량으로 정의되는 이 결정화 정도는 리트벨드(Rietveld) 방법을 이용해서 X-선 회절에 의해 평가될 수 있다. 종자 또는 핵으로부터 결정립 성장에 의한 결정화 메카니즘 때문에, 결정화 정도의 증가는 일반적으로 결정화된 결정립의 크기 또는 X-선 회절에 의해 측정되는 가간섭성 회절 도메인의 크기의 증가를 수반한다.
티타늄 산화물 기재의 층이 침착된 면 반대쪽에 있는 기판의 면은 덮이지 않을 수 있거나 또는 하나 이상의 얇은 층으로 덮일 수 있다. 특히, 그것은 티타늄 산화물 기재의 층, 또는 열에 관한 기능을 갖는 층 (태양-제어 또는 저-방사율 층 또는 스택, 특히 적어도 하나의 은 층을 포함하는 유형) 또는 광학적 기능을 갖는 층 (예를 들어 반사방지 층 또는 스택)일 수 있다.
티타늄 산화물 기재의 층은 바람직하게는 금속 이온, 예를 들어 전이 금속 이온, 또는 질소, 탄소 또는 플루오린 원자가 임의로 도핑된 티타늄 산화물로 제조된 층이다.
열 처리 후, 바람직하게는 이 층의 표면 전체가 외부와 접촉하고, 이렇게 해서 티타늄 산화물이 그의 자가-세정 기능을 충분히 수행할 수 있다.
티타늄 산화물 기재의 얇은 층 또는 임시 보호 층은 어떠한 유형의 방법으로도 얻을 수 있고, 특히, 주로 무정형 또는 나노결정질 층을 생성하는 방법, 예컨대 마그네트론 스퍼터링 방법, 플라즈마-강화 화학 증착 (PECVD) 방법, 진공 증발 방법 또는 졸-겔 방법에 의해 얻을 수 있다. 그러나, 바람직하게는 그것은 예를 들어 졸-겔 방법으로 얻는 "습윤" 층과 대조되는, 수성 또는 유기 용매를 함유하지 않는 "건조" 층이다.
티타늄 산화물 기재의 얇은 층 및 임시 보호 층은 바람직하게는 스퍼터링, 특히 마그네트론 스퍼터링에 의해 침착된다.
임시 보호 층은 바람직하게는 티타늄 산화물 기재의 층과 직접 접촉해서 바람직하게는 티타늄 산화물 기재의 층 상에 침착된다. 이 방식으로, 임시 보호 층으로부터 티타늄 산화물 기재의 층으로의 에너지 전달이 최적화된다.
임시 보호 층은 흑연 및/또는 다이아몬드 유형의 무정형 탄소로 제조될 수 있다. 임시 보호 층은 탄소 및 수소 기재의 화합물을 포함하는 유기 본성의 층과 대조되는 무기 층이다.
탄소는 적외 방사선을 흡수하고, 열 처리 영향 하에서는 연소 반응을 겪는다. 이 발열 반응에 의해 방출되는 에너지는 티타늄 산화물의 결정화를 촉진하는 데 도움이 될 것이다.
임시 보호 층은 바람직하게는 300 내지 1000 ㎚, 바람직하게는 400 내지 800 ㎚의 파장 범위에서 흡수를 갖는다.
임시 보호 층은 그의 제거 동안에 발열 반응에 의해 에너지를 방출한다. 티타늄 산화물 층 근처에서 방출되어 티타늄 산화물 층으로 전달되는 이 에너지는 티타늄 산화물의 결정화를 개선하는 데 도움을 준다.
열 처리 동안에 발열 반응에 의해, 특히 연소 또는 산화 반응에 의해 제거되는 임시 보호 층은 적어도 부분적으로 기체로 전환된다. 탄소 층의 완전 제거는 티타늄 산화물 층과 외부의 접촉 표면 및 따라서, 광촉매 작용을 위한 활성 표면을 증가시키는 것을 가능하게 한다.
임시 보호 층은 1 내지 50 ㎚, 바람직하게는 2 내지 10 ㎚, 또는 심지어 2 내지 5 ㎚의 두께를 갖는다. 임시 보호 층이 10 ㎚ 미만의 두께를 가질 때, 열 처리에서 임시 보호 층의 제거는 완전하다.
임시 보호 층에 의해 유발되는 가시 범위에서의 빛 투과율 변화 △TL은 2% 초과, 또는 심지어 5% 초과이다. 이 변화는 임시 보호 층을 포함하지 않는 스택으로 코팅된 기판의 빛 투과율 (TL ref) 및 임시 층을 포함하는 동일한 코팅된 기판의 빛 투과율 (TL pro)을 측정한 후, 다음 계산을 수행함으로써 얻어진다: △TL = (TL ref - TL pro).
일반적으로, 본 설명에서 제시되는 모든 발광 특성은 건설용 유리에 이용되는 글레이징의 발광 및 태양 특성의 결정에 관한 EN 410 유럽 표준에 서술된 원리 및 방법에 따라서 얻는다. 통상적으로, 굴절률은 550 ㎚의 파장에서 측정된다. 용어 TL은 본 설명의 의미 내에서는 2°의 시야로 광원 D65 하에서 법선 입사에서의 투과율이라고 이해한다.
유리하게는, 흑연 탄소의 층은 특히 아르곤의 불활성 분위기에서 흑연 탄소로 제조된 표적을 이용해서 마그네트론 스퍼터링에 의해 침착된다. 다른 가능한 방법은 이온원 침착 및 플라즈마-강화 화학 증착 (PECVD)을 포함한다.
바람직하게는, 열 처리는 공기 중에서 및/또는 대기압에서 수행된다. 열 처리의 온도 및 기간은 재료의 요망되는 성질 및 특성에 의존한다. 열 처리의 매개변수, 예컨대 가열 수단의 출력 또는 가열 시간은 관련 분야 기술자에 의해 각 경우별로 다양한 매개변수, 예컨대 가열 방법의 본성, 재료의 특성 및 특히 기판의 두께 및 본성, 티타늄 산화물 기재의 얇은 층의 두께 및 본성 및 태양-제어 또는 저-방사율 유형의 다른 층의 임의적 존재의 함수로서 조정되어야 한다.
열 처리는 350℃ 이상, 400℃ 이상, 500℃ 이상, 550℃ 이상, 600℃ 이상 또는 심지어 650℃ 이상의 온도에서 수행될 수 있다.
열 처리는 특히 템퍼링 유형의 열 처리일 수 있다. 열 처리는 500℃ 이상, 바람직하게는 600℃ 이상, 또는 심지어 650℃ 이상의 온도에서 수행된다. 열 처리는 30 s 이상, 60 s 이상, 또는 심지어 150 s 이상의 기간 동안 수행된다. 예를 들어, 템퍼링은 기판을 약 685℃에서 150 s 동안 가열한 후 그것을 급속 냉각함으로써 수행된다.
또한, 열 처리는 350℃ 내지 550℃, 바람직하게는 400℃ 내지 500℃의 온도에서 수행되는 "장시간" 어닐링일 수 있다. 이 열 처리는 1 시간 이상, 6 시간 이상, 또는 심지어 12 시간 이상의 기간 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 방법에 따라서, 아나타제 형태로 적어도 부분적으로 결정화된 티타늄 산화물 기재의 얇은 층이 얻어진다.
기판은 열 처리의 고온을 견뎌낼 수 있는 어떠한 재료로도 제조될 수 있다. 기판은 바람직하게는 투명하고, 유리, 특히 소다-석회-실리카 유리로 제조된다. 기판은 무색일 수 있거나 또는 착색될 수 있고, 예를 들어 청색, 녹색, 청동색 또는 회색으로 착색될 수 있다. 유리하게는, 기판은 1 m 이상, 또는 심지어 2 m 이상 및 심지어 3 m 이상의 적어도 하나의 치수를 갖는다. 기판의 두께는 일반적으로 0.5 ㎜ 내지 19 ㎜로 다양하고, 본 발명에 따른 방법은 6 ㎜ 이하, 또는 심지어 4 ㎜ 이하의 두께를 갖는 기판에 특히 유리하다.
알칼리 금속 이온을 함유하는 기판 (예를 들어, 소다-석회-실리카 유형의 유리)이 고온이 될 때, 상기 이온이 티타늄 산화물 층으로 확산하는 성향을 가져서 그의 광촉매 성질을 매우 실질적으로 감소시키거나, 또는 심지어 소멸시킨다. 이 이유 때문에, 출원 EP-A-0 850 204에서 가르치는 바와 같이 얇은 티타늄 산화물 층과 기판 사이에 알칼리 금속의 이동을 막는 배리어 층을 삽입하거나, 또는 출원 EP-A-0 966 409에서 가르치는 바와 같이 층의 적어도 외부 표면이 오염되지 않도록 티타늄 산화물 층의 두께를 증가시키는 것이 통례이다. 바람직하게는, 기판은 얇은 티타늄 기재 층과 기판 사이에 위치하는, 규소 산화물 SiO2, SiOC, 알루미나 Al2O3, 규소 질화물 Si3N4, 주석 아연 산화물 SnZnOx 및 규소 지르코늄 산화물 SiZrOx 또는 규소 지르코늄 질화물 SiZrN 기재의 층으로부터 선택되는 적어도 하나의 배리어 층을 추가로 포함한다. 바람직하게는, 재료는 기판의 제1 면과 직접 접촉해서 침착된 규소 산화물 또는 규소 질화물 기재의 적어도 하나의 배리어 층을 포함한다.
다른 부층이 기판과 티타늄 산화물 기재의 층 사이에 삽입될 수 있다. 이것은 열 기능 (태양-제어 또는 저-방사율 층 또는 스택, 특히 적어도 하나의 은 층을 포함하는 유형) 또는 광학적 기능 (예를 들어, 반사방지 층 또는 스택, 특히 적어도 하나의 니오븀 질화물 층을 포함하는 유형)을 갖는 층 또는 스택일 수 있다.
바람직하게는, 재료는 기판의 제1 면과 직접 접촉해서 침착된 규소 산화물 또는 규소 질화물 기재의 적어도 하나의 배리어 층 및 임의로, 적어도 하나의 니오븀 질화물 층을 포함하는 반사방지 스택을 포함한다.
본 발명을 다음 비제한적 예시 실시양태를 이용해서 예시한다.
실시예
4 ㎜의 두께를 갖는 플로트 방법으로 얻은 소다 석회-실리카 유리 기판을 공지 방법으로 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 10 ㎚ 내지 12 ㎚ 두께의 얇은 티타늄 산화물 층을 포함하는 스택으로 코팅하였다. 본 발명에 따른 실시예를 탄소로 제조된 상층으로 코팅하였다. 탄소 층은 마그네트론 스퍼터링에 의해 흑연으로 제조된 표적을 이용해서 아르곤 분위기 하에서 침착시켰다.
하기 표에서, 다르게 지시되지 않으면, 두께는 나노미터 단위이다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
비교예 C2는 임시 보호 층이 없는 글레이징 2에 상응한다.
광촉매 활성은 자외 방사선 존재 하에서 메틸렌 블루의 열화율 측정으로 평가하였다. 메틸렌 블루 수용액을 밀폐된 셀에 코팅된 기판 (이 기판은 셀의 바닥을 형성함)과 접촉하게 넣었다. 자외 방사선에 30 분 동안 노출 후, 빛 투과율 측정으로 메틸렌 블루의 농도를 평가하였다. 광촉매 활성 값 (Kb로 표기하고, g.l-1.min-1 단위로 표현함)은 단위 노출 시간 당 메틸렌 블루 농도의 감소에 상응한다. Kb의 값이 20 초과이면, 광촉매 활성이 허용되는 것으로 여긴다. Kb의 값이 10 미만이면, 재료가 광촉매 활성을 갖지 않는 것으로 여긴다.
또한, 광촉매 활성은 코팅된 기판을 오염시키고, UV 자외선에 노출시키고, 깨끗한 물로 헹구는 사이클을 두 번 수행한 후에 탁도 변화 △H를 측정함으로써 평가할 수 있다. △H를 측정하는 방법은 [PR NF EN 1096-5 standard in development dated August 2011 having the title "Glass in building - Coated glass - Part 5: Test method and classification for the self-cleaning performances of coated glass surfaces"]에 서술되어 있다. 탁도 변화가 낮을수록, 자가-세정 성질이 더 좋아진다. 탁도 변화가 1 미만이면, 재료가 자가-세정한다고 여긴다.
하기 표 1은 630℃의 온도에서 9분 동안의 가열에 상응하는 템퍼링 유형의 열 처리 후의 광촉매 활성을 예시하는 Kb 및 △H의 값을 요약한다.
Figure pct00004
비교예 C2는 임시 보호 층을 갖지 않았다. 자가-세정 능력이 목표 값 20 Kb 미만이었다.
본 발명에 따른 글레이징 2a 및 2b는 임시 보호 층의 두께가 상이하다. 임시 보호 상층의 두께는 탄소 표적의 출력에 비례한다.
이 실시예들은 임시 보호 층의 이용이 자가-세정 능력을 상당히 개선하는 것을 가능하게 하지만, 무엇보다도 선택된 열 처리 유형에 따라서 목표 값보다 큰 값을 체계적으로 얻은 것을 가능하게 한다는 것을 보여준다.
게다가, 처리 후 빛 투과율이 거의 상층의 침착 전만큼 높기 때문에, 탄소는 대부분 산화하였다.
탄소 상층이 템퍼링 동안에 완전히 제거되었다. 따라서, 생성물은 더 이상은 흡수성이 아니었다. 티타늄 산화물 층으로 탄소의 확산이 없고, 그의 모르폴로지에도 영향이 없다는 것을 확인하였다. 이것은 면 1에 대해서 EN 10962에 따른 클래스 A 요건을 견뎌내야 하는 글레이징의 화학적 및 기후적 성질이 영향받지 않아야 한다는 것을 암시한다.
하기 표 2는 450℃의 온도에서 13 시간 동안 가열에 상응하는 장시간 어닐링 유형의 열 처리 후의 광촉매 활성을 예시하는 Kb 값을 요약한다.
Figure pct00005
또한, 본 발명의 방법에 따라서 얻은 글레이징에서는 장시간 어닐링 동안에 더 큰 광촉매 활성을 관찰하였다.

Claims (12)

  1. 기판 및 상기 기판의 제1 면 상에 침착된 티타늄 산화물 기재의 적어도 하나의 얇은 층을 포함하는 재료를 얻는 방법이며,
    - 상기 티타늄 산화물 기재의 적어도 하나의 얇은 층을 침착시키며, 여기서 상기 티타늄 산화물 기재의 층은 금속 이온으로 임의로 도핑된 티타늄 산화물로 제조되는 층인 단계,
    - 상기 티타늄 산화물 기재의 얇은 층의 상부에 탄소-기재 무기 임시 보호 층을 침착시키며, 여기서 상기 임시 보호 층은 티타늄 산화물 기재의 층과 직접 접촉해서 침착되는 것인 단계, 및
    - 재료를 350℃ 초과의 온도에서 열 처리하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 임시 보호 층이 열 처리 동안 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 제거되는 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 티타늄 산화물 기재의 얇은 층 및 임시 보호 층을 스퍼터링에 의해 침착시키는 것인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 탄소-기재 임시 보호 층이 1 내지 10 ㎚, 바람직하게는 2 내지 5 ㎚의 두께를 갖는 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 임시 보호 층이 흑연 또는 다이아몬드 유형의 탄소로 제조되는 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 열 처리가 500℃ 이상, 바람직하게는 600℃ 이상의 온도에서 수행되는 템퍼링인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 열 처리를 30 s 이상, 바람직하게는 60 s 이상, 훨씬 더 좋게는 150 s 이상의 기간 동안 수행하는 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 열 처리가 350℃ 내지 550℃의 온도에서 1 시간 이상의 기간 동안 수행되는 어닐링인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 아나타제 형태로 적어도 부분적으로 결정화된 티타늄 산화물 기재의 얇은 층이 얻어지는 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 유리, 특히 소다-석회-실리카 유리로 제조된 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 1 m 이상, 또는 심지어 2 m 이상의 적어도 하나의 치수를 갖는 것인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 재료가 기판의 제1 면과 직접 접촉해서 침착된 규소 산화물 또는 규소 질화물 기재의 적어도 하나의 배리어 층을 포함하는 것인 방법.
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